Процесс дегазации алюминия, дегазация алюминия

Процесс дегазации алюминия можно разделить на два случая: первый — это процесс удаления водорода, при котором могут образовываться пузырьки водорода; второй — процесс удаления водорода, при котором пузырьки водорода не образуются. процесс дегазации Процесс образования пузырьков водорода в алюминии можно условно разделить на три этапа: сначала происходит образование пузырьков, затем — их рост и всплытие, и, наконец, их улетучивание.

Процесс дегазации алюминия

В расплавах алюминиевых сплавов зарождение пузырьков должно удовлетворять следующим двум условиям:

1) Водород, растворенный в расплаве алюминиевого сплава, находится в перенасыщенном состоянии и обладает давлением осаждения.

2) Давление газа внутри пузырька превышает внешнее давление, действующее на пузырек.

С уменьшением содержания водорода в расплаве алюминиевого сплава давление водорода в пузырьках снижается. На определённой глубине в расплаве алюминиевого сплава пузырьки не смогут зарождаться, и удаление водорода будет происходить исключительно за счёт диффузии. Как только пузырьки образуются, они поднимаются вверх под действием разницы плотностей.

В процессе всплытия, с одной стороны, внешнее давление продолжает снижаться, а с другой — водород продолжает диффундировать в пузырь, что приводит к увеличению количества атомов водорода в пузыре, в результате чего увеличивается его объем, то есть радиус пузыря. Пузырьки в расплаве алюминиевого сплава выходят через поверхность, и скорость их выхода зависит от толщины оксидной пленки, присутствующей на поверхности.

Что касается процесса дегазации алюминия, при котором не образуются пузырьки водорода, то он в основном заключается в удалении водорода путем образования пузырьков других газов, таких как азот или аргон. Кинетику процесса удаления водорода, заключающегося в миграции водорода из первоначально не содержащего водорода расплава алюминиевого сплава, можно разбить на следующие пять этапов:

Под действием конвекции и диффузии водород, содержащийся в расплаве алюминиевого сплава, мигрирует к границе раздела «газ-жидкость» между жидким алюминием и пузырьками;
Атом водорода переходит из растворенного состояния в адсорбированное;
Атомы водорода, адсорбированные на границе раздела «газ-жидкость», взаимодействуют друг с другом и объединяются, образуя молекулы водорода;
Десорбция молекул водорода с границы раздела «газ-жидкость»;
Молекулы водорода диффундируют в газовую фазу и выходят из расплавленного алюминия в виде поднимающихся пузырьков.